Zmeny času a naše vnútorné hodiny

Obsah říjnového dTestu

Aktuální číslo časopisu dTest 10/2020 Obsah říjnového dTestu

Publikované v časopise 10/2020

Jedného nechávajú chladným, druhému jarné a jesenné zmeny času „nabúrajú“ režim na niekoľko dní či dokonca týždňov. V našom článku sa dozviete, kedy a prečo bolo posúvanie času zavedené alebo čo znamená pre ľudský organizmus. Prečítať si môžete aj rozhovor so známou českou chronobiologičkou Alenou Sumovou. Dočítate sa v ňom napríklad, ako spoznáme, že sú naše vnútorné hodiny nastavené zle, prečo niektorí ľudia reagujú na zmeny času citlivejšie než iní či o čom je reč v prípade takzvaného „sociálneho jet lagu“.

Franklinova irónia

Zaujímavé je, že o možnosti zavedenia letného času sa zmieňoval už v roku 1784 Američan Benjamin Franklin. Pravda však je, že tento zámorský štátnik hovoril o zmene času skôr ironicky. Ľudia by podľa neho mali v lete chodiť spať aj vstávať skôr a tak by lepšie využili denné svetlo.

Na jar a na jeseň si hodiny posúvame už viac ako sto rokov. Autorom návrhu na zavedenie letného času bol v roku 1907 londýnsky staviteľ William Willett. Od teórie k zavedeniu do praxe ubehlo deväť rokov; prvýkrát došlo k zmene štandardného, teda zimného času na letný v roku 1916. Prvými krajinami, v ktorých k posunu času došlo, boli Nemecko, Rakúsko-Uhorsko, ktorého súčasťou vtedy bolo aj Československo, či Švédsko. V Rusku zaviedli letný čas o rok neskôr, v Spojených štátoch amerických v roku 1918.

Zmeny času sa v prvých rokoch po zavedení nestali príliš populárnymi; krajiny, ktoré ich zaviedli, ich postupne počas niekoľkých rokov zase rušili.

K znovuzavedeniu letného času sa pristúpilo počas druhej svetovej vojny, keď sa hľadali úsporné opatrenia všade, kde sa dalo. A boli to práve úspory, konkrétne elektrickej energie za svietenie, ktoré sa stali počiatočným hnacím motorom pre zavedenie „umelého“ letného času.

Vojnový zmätok

V českých krajinách bol letný čas zavedený opätovne v roku 1940. Za zmienku stojí, že čo sa času týka, panoval tu počas vojny trochu zmätok. Napríklad medzi rokmi 1940 a 1942 tu nepretržite „bežal“ letný čas. Ešte v povojnových rokoch sa u nás striedal zimný a letný čas, avšak len do roku 1949; potom nastala 30-ročná pauza a ku každoročnému zavedeniu letného času došlo až v roku 1979.

Odvtedy sa čas mení pravidelne dvakrát ročne. Najprv k jarnému posunu na letný čas dochádzalo v apríli, od roku 1981 sa zmena ustálila na poslednej marcovej sobote. K posunu pri zavedení zimného času sa pristúpilo v roku 1996, keď Európska únia presunula zmenu času na posledný víkend v októbri (do tohto roku si ľudia posúvali hodiny o mesiac skôr).

V posledných rokoch sa polemizuje o zmene, respektíve zavedení celoročného času. Otázkou však stále zostáva, ktorý z časov by mal byť ten „správny“. S najväčšou pravdepodobnosťou sa tak skôr avizovaný termín (rok 2021) pre nastolenie jednotného času nestihne.

Do školy za tmy?

Aktuálne sa hovorí v súvislosti s možnosťou zavedenia celoročného času o tom letnom. K tomuto variantu však odborníci majú výhrady. Ako hovorí v rozhovore pre dTest Alena Sumová, tlak na zavedenie celoročného letného času je nebezpečný. „To by skutočne malo z dlhodobého hľadiska viac dramatický vplyv ako striedanie samotné. V našich končinách by to znamenalo posun tmy počas jesenných a zimných mesiacov do ranných hodín, keď je väčšina ľudí nútená byť už aktívnych, napríklad deti by začínali vyučovanie potme a počas najkratších dní by tma bola ešte aj počas prvých vyučovacích hodín. Absencia ranného svetla po tak značnú časť roka by zhoršila schopnosť nastavenia hodín pri veľkej časti populácie.“

Viac o našich „vnútorných hodinách“, škovránkoch, sovách alebo o tom, ako zmierniť dopady cestovného jet lagu, sa dočítate v nasledujúcom rozhovore.

Doc. PharmDr. Alena Šumová, DSc.

je expertkou na chronobiológiu a chronotypy. Od roku 1999 pôsobí ako vedúca oddelenia Biologické rytmy vo fyziologickom ústave AV ČR a prednáša predmet Biorytmy človeka na prírodovedeckých fakultách Univerzity Karlovej v Prahe a Juhočeskej univerzity v Českých Budějoviciach.

Rozhovor s Doc. PharmDr. Alenou Sumovou, DSc.

Čím sa zaoberá vedný odbor chronobiológia, ktorému sa venujete?

Chronobiológia je vedný odbor, ktorý sa zaoberá časovou organizáciou biologických procesov (z gréckeho slova chronos, t. j. čas), a to predovšetkým vzhľadom na ich rytmické zmeny v odpovedi na cyklicky sa meniace podmienky vo vonkajšom prostredí.

Živé organizmy si vytvorili mechanizmus, pomocou ktorého sa môžu na tieto pravidelné zmeny adaptovať a zvýšiť tým pravdepodobnosť svojho prežitia. Máme teda v tele hodiny, ktoré nám samočinne bežia a riadia naše telesné procesy tak, aby sa cyklicky menili v súlade s očakávanými zmenami vo vonkajšom prostredí.

Chronobiológia skúma mechanizmy, ako tieto hodiny pracujú a ako porucha ich funkcie ovplyvní život organizmu. S ohľadom na zdravie človeka je dnes najviac riešená problematika narušenia denných cyklov v dôsledku moderného spôsobu života.

Ide o novú disciplínu alebo vedci skúmajú fungovanie biorytmov už dlhší čas?

Ľudia si odpradávna všímali to, že sa príroda okolo nich cyklicky mení a rovnako tak sa menia aj procesy v ich tele. Prirodzene ich to fascinovalo a snažili sa porozumieť tomu, ako je možné, že tieto cykly pretrvávajú aj v necyklickom prostredí.

Dlho však trvalo, než sa preukázalo, že v tele skutočne máme samočinný mechanizmus (hodiny), ktorý môže bežať úplne nezávisle od vonkajších podmienok a riadiť cyklicky procesy aj bez prítomnosti zmien v prostredí. Tento poznatok bol vedeckou komunitou finálne prijatý až v polovici minulého storočia a počiatok novodobej chronobiológie tak datujeme od roku 1960, keď jej predstavitelia na čele s americkým vedcom Colinom Pittendrighom usporiadali sympózium v americkom Cold Spring Harbour, príznačne nazvanom Biologické hodiny, na ktorom predstavili koncept, podľa ktorého tieto hodiny pracujú.

Odvtedy sa chronobiológia stala jednou z najdynamickejšie sa rozvíjajúcich biologických disciplín. Napriek tomu bola klasickými biomedicínskymi odbormi ešte donedávna trochu zanedbávaná. To sa však úplne zmenilo, keď v roku 2017, keď bola trom chronobiológom udelená Nobelova cena za fyziológiu a medicínu. Dostali ju za objavy, ktoré stáli na počiatku poznania molekulárneho mechanizmu biologických hodín, ale predovšetkým vďaka tomu, že dozrel čas a nahromadil sa dostatok presvedčivých dôkazov o tom, aký veľký význam má správna funkcia týchto hodín na zdravie človeka.

Majú svoje vnútorné hodiny aj zvieratá a rastliny?

Áno, hodiny má väčšina organizmov žijúcich na zemi, teda predovšetkým tie, pre ktoré je vnímanie cyklických zmien v prostredí dôležité na prežitie. Nájdeme ich pri jednoduchých baktériách, hubách, rastlinách a živočíchoch vrátane človeka.

V prírode má obvykle všetko svoj hlbší zmysel a poslanie – aký význam teda majú práve biorytmy?

Máte úplnú pravdu, že ak by hodiny nemali hlbší význam, počas evolúcie by vymizli. Ich zmysel tkvie v možnosti „byť pripravený na zmenu, ktorú môžem očakávať“. Vďaka hodinám sa môžu živočíchy pripraviť na nadchádzajúce zmeny ročného obdobia a tým zvýšiť pravdepodobnosť úspešného rozmnožovania a prežitia.

Predovšetkým sú však hodiny dôležité pri riadení procesov na dennej báze a môžu nás tak pripraviť na čas prebúdzania alebo zaspávania a tým optimalizovať počas dňa a noci priebeh fyziologických procesov v našom tele.

Celkovo možno zhrnúť, že bez hodín síce môžeme žiť, ale ich prítomnosť a súlad s vonkajšími cyklami významne zlepšuje podmienky na prežitie rastlín a zvierat vo voľnej v prírode a je zásadný pre zdravie človeka v bežnom živote.

Škovránok, alebo sova?

Väčšina ľudí má svoje vnútorné hodiny nastavené tak, aby čas ich spánku pripadal na nočné hodiny a čas bdenia na deň. Nemusí to znamenať, že vstávanie priamo milujú, ale nerobí im väčšie problémy. V populácii sú však, hoci menej, zastúpené aj dva ďalšie „tábory“ chronotypov. Príslušníci toho prvého, škovránky, vstávajú ráno s obrovskou energiou a radosťou, a to často ešte skôr, než im zazvoní budík.

Pre členov druhého tábora, sovy, je ranné vstávanie skoro neznesiteľné; na rozdiel od škovránkov však bývajú aktívne do neskorého večera aj noci.

Biologické hodiny máme v podstate dané a preučiť sa ich vlastne nedá. Pravdou je, že sa v priebehu života menia, napríklad medzi dospievajúcimi sa nájde škovránkov pomenej, zato medzi seniormi je zase minimum sov. Pre prehľadnosť pripájame stručné charakteristiky oboch krajných chronotypov:

Škovránky

  • Chodia spať skôr a vstávanie skoro ráno im nerobí problémy.
  • Ráno mávajú veľa energie, pred prácou si idú napríklad zabehať.
  • V práci aj inde podávajú dobrý výkon dopoludnia, ale dostatok energie majú v podstate celý deň, keď podávajú vyrovnaný výkon.

Sovy

  • Zaspávajú neskôr, neznášajú ranné vstávanie. Keď už vstávať musia, mávajú pomalší rozjazd a sú ráno mrzuté.
  • Dopoludnia nepodávajú veľmi dobrý výkon.
  • Najviac energie mávajú večer.

Čím sa tieto biologické hodiny riadia, čo ich ovplyvňuje?

Hlavným faktorom je svetlo, ktoré tu bolo od počiatku života a na ktoré sú hodiny najviac citlivé. To, že sú nastavované svetlom, je zrejmé z ich funkcie – na zmenu ročného obdobia ich upozorňuje meniaca sa dĺžka dňa, ktorá signalizuje zmenu sezóny, a denný čas odhadujú podľa cyklu striedania dňa a noci. Okrem svetla môžu byť hodiny nastavené aj ďalšími faktormi, ktoré majú význam pri prežití, napríklad cyklus v dostupnosti potravy. Záleží pritom na tom, o ktoré hodiny v tele ide.

Okrem tých, ktoré sú citlivé na svetlo a ktorým hovoríme centrálne, máme v tele tiež hodiny v rôznych bunkách, ktoré informáciu o svetle priamo nedostávajú. Tieto takzvané periférne hodiny sa musia preto spoliehať na správne nastavenie tých centrálnych a musia byť citlivé na signály, ktoré od nich dostávajú. Ide tak o celý zložitý systém hodín, ktorý máme vo svojom tele a ktorý musí pracovať v súlade tak, aby mohol pomáhať nastavovať procesy v našom tele s ohľadom na očakávanú zmenu dennej doby.

Ako spoznáme, že máme svoje vnútorné hodiny dobre nastavené?

To zvyčajne nespoznáme, pretože ak správne bežia, cítime sa dobre a nič nás nenúti o nich uvažovať. Čo však spoznáme celkom iste, je, keď ich, naopak, nemáme správne nastavené. Vplyv je komplexný a najlepšie vám ho opíše človek, ktorý letel cez viac ako šesť časových pásiem a trpel takzvanou „pásmovou chorobou“, čiže jet lagom. Nie je to choroba v pravom slova zmysle, ale súbor príznakov, ktoré ukazujú na to, ako naše telo odpovedá na zle nastavené hodiny. Tým totiž trvá niekoľko dní, než sa zase nastavia znovu podľa nového času a začnú v tele robiť svoju prácu. Počas trvania jet lagu tak máme v tele systém vzájomne rozladených hodín a to vedie k tým dobre známym príznakom. Podobne je to v prípade pracovníkov na zmeny.

Prečo sú niektorí ľudia skôr takzvané škovránky a iní sovy?

Prečo je človek škovránok alebo sova, s určitosťou nevieme, dedičnosť tu má iba čiastočný vplyv. Je však isté, že v populácii je väčšina ľudí, ktorí majú svoje hodiny nastavené tak, aby čas ich spánku pripadal na nočné hodiny, a sú to teda tí s takzvaným stredným (normálnym) chronotypom. Títo ľudia líhajú do postele pred polnocou a vstávajú okolo šiestej alebo siedmej hodiny, pokiaľ nie sú nútení vstávať skôr kvôli pracovným povinnostiam. Od tohto „normálu“ sa však kontinuálne v oboch smeroch odchyľujú takzvané ranné (škovránky) a večerné (sovy) chronotypy a pri skutočne extrémnych odchýlkach, keď spánok môže byť posunutý do značnej miery do svetlej časti dňa, už nehovoríme o chronotypoch, ale o spánkových poruchách.

Je chronotyp človeka nejako daný už pri narodení, alebo sa v priebehu života mení?

Chronotyp sa skutočne počas života jednotlivca mení. V detstve a v starobe je väčšie percento skorých chronotypov, naopak, počas puberty a ranej adolescencie je vyššie percento veľmi neskorých chronotypov. Človek sa tak z hľadiska chronotypu mení a najvýraznejšia zmena je práve u mladých ľudí, keď sa stávajú na čas „sovami“ a preferujú posúvanie svojich aktivít do nočných hodín. Samozrejme to neplatí absolútne bezvýhradne, nájdu sa pochopiteľne škovránky aj medzi mladými a sovy aj medzi starými ľuďmi.

Čo keď je človek neskorého chronotypu nútený dlhodobo svoje nastavenie potláčať, pretože má napríklad pracovný čas od skorých ranných hodín?

Byť „sovou“ v spoločnosti znamená neustály konflikt medzi vnútorným nastavením hodín a sociálnym časom. Ak je človek s neskorým chronotypom nútený k rannému vstávaniu, budí ho budík v čase jeho subjektívnej noci, keďže jej nástup je u neho oneskorený. Zažíva tak podobné symptómy ako pri už spomínanom jet lagu, a preto hovoríme o „sociálnom jet lagu“.

Z dlhodobého hľadiska to môže mať mnoho zdravotných rizík. Pri týchto ľuďoch je preto viac než pri ostatných treba dbať na to, aby sa hodiny mali možnosť prenastaviť na skorší čas tak, aby ich subjektívna noc viac zodpovedala nočným hodinám a vstávanie nebolo také problematické. Možno to docieliť tak, že sa človek bude dostatočne vystavovať intenzívnemu dennému svetu hneď ráno a zvečera jeho pôsobenie obmedzí. O vplyve modrého svetla na spánok toho bolo napísaného viac než dosť, to však nie je jediný faktor; intenzívne svetlo aj bez modrej zložky, ktoré pôsobí dlhšie, má rovnaký vplyv.

Hoci sa už mnoho rokov hovorí o zrušení zmien času, zatiaľ si stále dvakrát ročne hodiny posúvame. Má to na ľudský organizmus podobné dopady? Sú niektorí ľudia k vnímaniu zmien času náchylnejší ako iní a prípadne prečo?

To si nemyslím. Hodiny väčšiny zdravých ľudí sú schopné sa zmene času o jednu hodinu pomerne ľahko prispôsobiť, a ako som sa už zmienila, človek svojím iným správaním vystavuje svoje hodiny oveľa viac drastickým zmenám.

Existuje však v populácii určité percento ľudí, ktorí s posunom času majú naozaj problém a trvá im dlho, než si zvyknú na nový čas. Sú to deti, starí ľudia alebo ľudia s niektorými chorobami. Ich hodiny sa nedokážu tak rýchlo prenastaviť. Pri týchto ľuďoch by bolo vhodné sa na zmenu času pripraviť a už pred ňou upraviť denný režim tak, aby viac zodpovedal novému času.


Sú podľa vás jarné aj jesenné zmeny času z hľadiska vplyvu na ľudský organizmus rovnaké, alebo pri jednej z nich telo trpí viac?

Vnímanie zmeny času je individuálne. Väčšie percento populácie horšie vníma zmenu na jar ako na jeseň, pretože sa skokom zo dňa na deň musí vstávať do tmy po tom, čo už práve začínalo ráno svitať vďaka predlžujúcim sa dňom.

Zvlášť ľudia s neskorým chronotypom, ktorí sú nútení vstávať skoro ráno, sa potom horšie zmene času prispôsobujú, pretože im chýba ranné svetlo na nastavovanie ich hodín. Najviac trpia predovšetkým ľudia, ktorí musia vstávať do zamestnania naozaj veľmi skoro ráno, naopak to príliš neprekáža tým, ktorí si môžu ráno pospať. Zmene na letný čas by sme sa preto lepšie prispôsobili, keby k nej došlo neskôr počas roka, keď už by väčšina ľudí vstávala do svetla.

Podľa výskumov niekoľko týždňov po prechode z letného na zimný čas výrazne (až o desať percent) vzrastá počet infarktov. Môže mať zmena času skutočne vplyv na srdcové problémy?

Hodiny človeka sú prispôsobené na to, aby sa boli schopné posúvať približne o jednu hodinu za jeden deň. Pri zdravom človeku, ktorý má svoje hodiny správne nastavené, by posun času o jednu hodinu nemal mať taký dramatický vplyv. Podľa môjho názoru zdravotné dopady, ktoré sú prisúdené samotnej zmene času, zahŕňajú ďalšie faktory, ktoré s tým súvisia.

Ak človek má svoje hodiny zle nastavené už pred zmenou času či ak trpí nejakou srdcovou chorobou, zmena času môže pri vyvolaní problému so srdcovou činnosťou spolupôsobiť. Je to preto, že hodiny, ktoré nie sú v súlade s denným obdobím, nemôžu pripraviť srdce a cievy a tým nastaviť krvný tlak na očakávaný čas ranného prebudenia, čo môže prispieť k srdcovému zlyhaniu.

V prvých dňoch a týždňoch po zmene času dochádza podľa výskumov aj k zvýšenému počtu samovrážd. Môžeme ich nárast pripísať na vrub posunu času?

Tu platí to, čo som už spomenula pri srdcových infarktoch. Podobne u ľudí s narušenými hodinami v kombinácii s psychiatrickým ochorením môže zmena času prispieť k zhoršeniu psychického stavu. Je totiž veľmi dobre preukázané, že medzi hodinami a psychickým stavom existuje úzke prepojenie a všetky neuropsychiatrické ochorenia zahŕňajú do značnej miery poruchu časovej regulácie v tele.

Sekundárnym dôsledkom zmien času býva tiež zvýšený počet pracovných úrazov aj autohavárii. Čím si to vysvetľujete?

Analogicky s tým, čo už bolo povedané, je to dané významnou úlohou hodín pri nastavení denných rytmov, počas ktorých sme schopní maximálne sa sústrediť a podať kognitívny výkon.

Existuje niečo ako vhodný režim, ktorý by ľudia mali pred zmenou času či po nej dodržiavať, aby predišli prípadným zdravotným ťažkostiam? Ako by mal vyzerať?

Určite by k urýchleniu prispôsobenia sa na nový čas pomohlo, keby si ľudia prestavili hodiny aspoň o deň skôr, teda už z piatka na sobotu, a nie až v nedeľu ráno. Dali by tak svojim hodinám náskok a v pondelok po zmene času by sa im oveľa lepšie vstávalo.

Pomohlo by to aj pri už spomínanej pásmovej chorobe, čiže jet lagu? Prípadne čo ďalšie by ste cestovateľom odporučili na zmiernenie jet lagu?

Princíp je naozaj podobný, ale zvyčajne je potrebné prinútiť hodiny k posunu o viac hodín. Prispôsobenie je značne individuálne.

Veľmi tiež záleží na tom, či letíme na východ, alebo na západ, pretože to má vplyv na to, ako ochotne sa naše hodiny posunú. Ak letíme na západ, potrebujeme hodiny po prílete oneskoriť, a tak je dobré sa vystavovať prirodzenému svetlu do západu slnka a potom ešte umelému svetlu do neskorých večerných hodín. Aj tak však väčšinu ľudí budia predčasne ráno ešte pár dní ich vlastné hodiny.

Naopak, pri lete na východ musíme hodiny po prílete posunúť dopredu a to ide zvyčajne pomalšie. Preto je dobré s tým začať už pred odletom a vystavovať sa svetlu skoro ráno. S urýchlením posunu hodín nám môže pomôcť aj správne načasované podávanie hormónu melatonínu, ktorý pri podaní večer posunie hodiny dopredu a pri podaní ráno, naopak, hodiny oneskorí.

Ak v budúcnosti dôjde k zrušeniu letného času, aké to podľa vás bude mať v pozitívnom aj negatívnom zmysle dôsledky?

Zrušenie letného času je veľmi komplexná otázka, ktorá má viac rovín. Prekvapivo zahŕňa aj politickú rovinu. Na podporu jeho zrušenia bolo vypísané referendum na úrovni Európskej únie, na ktorom sa však zúčastnilo prekvapivo málo respondentov, z čoho je zrejmé, že to pre väčšinu ľudí nie je taká horúca téma, ako sa mnohokrát prezentuje. Vždy sú počuť predovšetkým tie radikálnejšie hlasy za a proti.

My ako chronobiológovia sme sa prikláňali k zrušeniu striedania predovšetkým preto, že nemá v súčasnosti opodstatnenie a zbytočne zvyšuje zdravotné riziko u časti populácie. Na druhej strane, ak by došlo k obmedzeniu začiatku a konca letného času na skutočne letné obdobie, toto riziko by bolo menšie.

Oveľa nebezpečnejší je však súčasný tlak na zavedenie celoročného letného času. To by skutočne malo z dlhodobého hľadiska viac dramatický vplyv ako striedanie samotné. V našich končinách by to znamenalo posun tmy počas jesenných a zimných mesiacov do ranných hodín, keď je väčšina ľudí nútená byť už aktívnych – napríklad deti by začínali vyučovanie potme a počas najkratších dní by tma bola ešte aj počas prvých vyučovacích hodín. Absencia ranného svetla po tak značnú časť roka by zhoršila schopnosť nastavenia hodín pri veľkej časti populácie. Potvrdil to náš nedávny prieskum zastúpenia chronotypov v českej populácii.


Prihlásiť